مقالات



فوم بتن چیست؟

فوم بتن پوششی است جدید جهت مصارف مختلف در ساختمان که به علت خواص فیزیکی منحصر به فرد خود بتنی سبک و عایق با مقاومت لازم و کیفیت مطلوب نسبت به نوع استفاده از آن می باشد.این پوشش از ترکیب سیمان،ماسه بادی (ماسه نرم)،آب و فوم (ماده شیمیایی تولید کننده کف) تشکیل می شود.
ماده کف زا در ضمن اختلاط با آب در دستگاه مخصوص، با سرعت زیادی،حباب های هوا را تولید و تثبیت می نمایند. کف حاصل که کاملاً پایدار می باشد در ضمن اختلاط با ملات سیمان و ماسه بادی در دستگاه مخلوط کن ویژه ،خمیری روان تشکیل می دهد که به صورت درجا یا در قالب های فلزی یا پلاستیکی قابل استفاده می باشد.این خمیر پس از خشک شدن با توجه به درصد سیمان و ماسه بادی دارای وزن حجمی از 300 الی 1600 کیلوگرم در مترمربع خواهد بود.


تاریخچه فوم بتن

بتن سبک هوادار (Cellular Lightweight Concrete) از سال 1923 میلادی در کشور آمریکا،هلند و بعدها در کشور آلمان مورد توجه قرار گرفت.توسعه وسیع بتن سبک بنا بر نیازمندیهای وسیع آن در پروژه های بزرگ ساختمانی از سال 1980 آغاز گردید. در این سال شرکت Voton با همکاری دانشگاه های آلمان و اروپا و شرکت Aning-Jonson آمریکا استفاده از این محصول را به صورت گسترده در جهان معرفی کرد.امروزه استفاده و بکارگیری بتن سبک یا فوم بتن به عنوان یک ماتریال سبک و مقرون به صرفه در کشورهای مختلف رایج شده است.روسیه ،آمریکا ،آلمان ،چین ،رومانی و ایتالیا از پیشگامان و از بزرگترین تولید و مصرف کنندگان این محصول می باشند.فوم بتن در سال 1380 با ساخت کارخانه بلوک clc وارد بازار ایران شد و از چند سال بعد در کف سازی و شیب بندی بام در پروژه ها به کار گرفته شد. ولی استقبال گسترده آن از سال 1387 با آشنایی بیشتر مسکن سازان با این محصول و بوجود آمدن شرکت های متعدد فوم بتن رونق گرفت.در حال حاضر با توجه به طرح مسکن مهر و تعریف زمان بندی برای پروژه ها استفاده از این محصول نمود و ضرورت بیشتری پیدا کرده است.


روش تولید فوم بتن

برای تولید فوم بتن ابتدا سیمان و آب با در نظر گرفتن مقدار مشخص شده جهت چگالی مورد نظر با هم در میکسر دستگاه مخلوط می شود سپس ماده فوم در فوم ژنراتور دستگاه با آب مخلوط شده و توسط پمپ هوازا از لوله مخصوص که دارای ساچمه های ریز می باشد با فشار عبور داده می شود این عمل باعث بدست آمدن کف می شود و کف حاصل در میکسر با ملات سیمان و آب مخلوط می شود که در حین اختلاط حباب های بسیار ریز در سرتاسر ملات بوجود می آید و بعد از عمل آمدن ،توسط پمپ به طبقات پمپاژ و روی سطح ریخته می شود .خاصیت فوم این است که حباب های هوا را تا گیرایش بتن در ملات پایدار نگه دارد وزن بتن حاصله به پایداری این حبابها بستگی دارد.


نقش فوم بتن در عایق بندی حرارتی ساختمان

نظر به تحقیقات بسیاری که در سطح دنیا در جهت عایق بندی جداره های ساختمان صورت گرفته بهترین گزینه انتخاب مصالح مرغوب ساختمانی در جداره های خارجی بوده است، با توجه به استانداردهای مختلف ساختمانی بلوک های بتن سبک هوادار (بلوک های فوم بتن) و سیستم های ساندویچی فوم بتن ،اغلب استانداردها را در خود جمع و در عین حال عایق بندی حرارتی ساختمان را عملی می سازد.لازم به ذکر است که فوم بتن به صورت قطعات پیش ساخته و یا بتنیر در کلیه جداره های خارجی ساختمان (دیوار،سقف،کف) قابل اجرا بوده و با رعایت دانسیته و ضریب انتقال حرارتی مورد نظر ضخامت لازم پیش بینی و در شکل های مختلف به اجرا می رسد.در مقایسه مصالح ساخته شده با فوم بتن،و دیگر مصالح موجود در بازار ایران (بلوک سفالی،آجر فشاری،بلوک های سیپورکس و هپلکس)به این نتیجه می رسیم که مرغوب ترین مصالح ساختمانی با بتن سبک هوادار بخاطر دسترسی به دانسیته و مقاومت های مختلف ساخته می شود . در حال حاضر در سطح دنیا فوم بتن به عنوان بتن آینده جهان مطرح می باشد.


کاربردهای متفاوت فوم بتن

· بلوک های غیرباربر و پانل های جدا کننده یا یکپارچه
· شیب بندی پشت بام
· کف سازی طبقات
· پر کردن حفره و ترانشه ها در پروژه های عمرانی
· ساخت قطعات تزیینی
· عایق سازی تاسیسات حرارتی و برودتی


مزایای استفاده از فوم بتن

1. مقاومت فوق العاده در مقابل آتش:

مقاومت بتن در مقابل آتش فوق العاده می باشد.به طور مثال قطعه ای از جنس فوم بتن با وزن حجمی 700 الی 800 کیلوگرم در متر مکعب که حداقل 8 سانتی متر ضخامت داشته باشد به راحتی تا 1270 درجه سانتی گراد دما را تحمل می کند و اصولا در وزن های پایین غیرقابل احتراق است.

2. مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و آب:

 فوم در بتن در قشرهای سطحی دارای تخلخل فراوان می باشد در نتیجه شکاف های مویین و درزهای کمتری در سطح ایجاد می شود . اگر پوشش فوم بتن با ضخامت کافی مورد استفاده قرار گیرد در مقابل نفوذ باران و رطوبت مقاومت مطلوبی خوهد داشت.

3. عایق بودن در مقابل گرما،سرما و صدا:

فوم بتن به علت پایین بودن وزن مخصوص آن یک عایق موثر در مقابل گرما، سرما و صداست.ضریب انتقال حرارتی فوم بتن بین 0/435 تا 0/650 می باشد(ضریب هدایت حرارتی بتن معمولی بین 1/3 تا 1/7 می باشد) استفاده از فوم بتن به عنوان عایق باعث صرفه جویی در استفاده از وسایل گرمازا و سرمازا می گردد.فوم بتن عایق مناسبی جهت صدا با ضریب زیاد جذب آکوستیک به شمار می رود. در نتیجه بعنوان یک فاکتور رفاهی در جهت جلوگیری از ورود صداهای اضافی اخیراً مورد توجه طراحان قرار گرفته است.

وزن سبک و عامل اقتصادی

سبکی وزن با مقاومت مطلوب فوم بتن با توجه به نوع کاربرد آن به طور کلی به لحاظ اقتصادی مخارج ساختمان را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد.در نتیجه استفاده از آن وزن اسکلت و سقف کاهش یافته و باعث کاهش مخارج فونداسیون و پی ساختمان می گردد . با توجه به خواص فوق ،با سبک تر بودن ساختمان نیروی زلزله خسارات کمتری را در صورت وقوع متوجه آن می سازد.


بهترین عایق برای تاسیسات

به علت وجود حباب های ریز، این محصول می تواند عایق لوله هایی که از کف رد شده اند باشد و نیازی به ماهیچه کشی و کروم بندی لوله ها نیست و آنها را ایزوله می نماید.

جلوگیری از شکستن لوله ها:

رفت و آمد کارگران در طبقات احتمال خسارت به لوله کشی های کف ساختمان را دارد.ولی در فوم بتن چون فوم با پمپ به طبقات ارسال می شود.نیاز به هیچگونه رفت و آمد نمی باشد.
 

مشخصات مقاومتی فوم بتن

مقاومت فشاری

مقاومت فشاری بتن کفی تحت تأثیر عوامل متعددی نظیر چگالی بتن،سن بتن،رطوبت بتن،مشخصات شیمیایی و مکانیکی اجزای تشکیل دهنده بتن و نسبت های اختلاط آنها قرار دارد.در صورتی که بتوان نسبت های اختلاط سیمان ،اب و ماده کف را ثابت کرد در این صورت می توان به رابطه ای بین مقاومت فشاری و چگالی وزن بتن دست یافت.البته شایان ذکر است که تغییر در فاکتورهای فوق روابط را دچار تغییر می کند.مقاومت فشاری را به طور قابل ملاحظه ای می توان به کمک روش های عمل آوری بالا برد.عمل آوری با رطوبت تأثیر عمیقی در افزایش مقاومت فشاری دارد.

مقاومت کششی

مقاومت کششی بتن کفی بسته به روش عمل آوری معمولا بالای 0/25 مقاومت فشاری بتن بوده و در لحظه گسیختگی دارای کرنش در 0/1 درصد می باشد.


اجزای بتن کفی

مواد پایه در ساخت بتن کفی عبارتند از سیمان ،آب و کف حاصل از یک ماده کف زا.

برای تولید کف معمولاً از ماده ای به نام فوم استفاده می شود.این ماده ابتدا با آب رقیق شده و سپس در محفظه ای به کمک فشار ناشی از کمپرس هوا یا در اثر هم زدن سریع،تبدیل به کفی می شود که در آن حباب هایی با قطر در حد میلیمتر و کمتر تولید شده اند.

برای تولید کفی پایدار در ساختار داخلی ماده کف زا و بطور مستقل از یک ماده پایدار کننده کف استفاده می شود تا حباب های تولید شده پایدار شوند.منظور از پایدار شدن حباب ها این است که حباب ها در اثر جابجایی و اختلاط، شکل خود را حفظ نمایند و اصطلاحاً کف نخوابد.معمولاً کف پایدار حاصل ،خامه ای شکل می باشد.

مواد کف زا(فوم) را می توان به لحاظ ساختاری در دو کلاس طبقه بندی کرد که شامل مواد بر پایه پروتئین حیوانی (فوم پروتئینه ) و مواد کف زا شیمیایی (فوم شیمیایی)می باشند معمولاً کف حاصل از مواد بر پایه پروتئین به لحاظ حجمی،کمتر و پایدارتر از کف حاصل از مواد شیمیایی می باشد(مواد شیمیایی دارای وزن مخصوص کف،حدود 40گرم در لیتر با پایداری کف در حد کمتر از 2 ساعت و افزایش حجم حاصل از کف کردن حدود 25 برابر حجم اولیه می باشند این در حالیست که در مواد فوم پروتئینه با چگالی و پایداری کف 2 برابر بیشتر و حجم کف تولید شده حدود نصف مواد شیمیایی می باشند) تجربه نشان می دهد که مواد شیمیایی برای ساخت بتن های با چگالی بالای 1000 مناسبند این در حالیست که از مواد پروتئینی در ساخت انواع بتن از چگالی 500 الی 1600 کیلوگرم بر متر مکعب می توان استفاده کرد.

در اینجا باید این نکته را خاطر نشان کرد که پایداری کف باید تا حدی باشد که بعد از فرایند اختلاط کف با ملات سیمانی و تا گیرایش اولیه مخلوط ، کف پایداری خود را حفظ نماید در غیر این صورت ،ساختاری که با قرار گیری و توزیع حباب ها در داخل مخلوط ایجاد شده ،در اثر از بین رفتن قسمتی از حباب ها قبل از گیرش اولیه سیمان، از هم پاشیده و در نتیجه وزن افزایش می یابد.